2.3活塞环与气缸套的摩擦磨损

活塞环卡死的解决方法
活塞环卡死是汽车发动机常见的问题之一，如果不及时解决，会导致严重的发动机故障。

本文将介绍活塞环卡死的原因和解决方法。

一、活塞环卡死的原因
1. 油品质量不佳。

如果使用不合格的机油，其中的杂质、沉淀物和氧化物会增加活塞环与缸套之间的磨损，导致活塞环卡死。

2. 水分过高。

发动机长期在高温高压的环境下工作，机油中会蒸发出水分，如果机油中的水分过多，活塞环就会锈蚀，导致活塞环卡死。

3. 活塞环损坏。

如果活塞环自身损坏或老化，就会导致活塞环与缸套之间的间隙过大或过小，从而导致卡死。

4. 发动机长时间不使用。

如果长期不使用发动机，机油会流回油底壳，导致活塞环与缸套之间的润滑不足，从而导致活塞环卡死。

1. 更换机油。

如果机油质量不佳，应该及时更换质量好的机油，以减少发动机的磨损。

2. 做好防水工作。

要保持发动机的正常运转，应定期更换机油，避免机油中的水分过多。

3. 更换活塞环。

如果活塞环损坏，应及时更换新的活塞环，以保证发动机的正常运转。

4. 定期保养发动机。

定期保养发动机，包括更换机油、更换空气滤清器、更换油滤器、清洗发动机等工作，可以有效地预防活塞环卡死。

5. 加注机油。

如果发动机长时间不使用，应在重新启动前加注机油，保证活塞环与缸套之间的润滑充足。

活塞环卡死是一种严重的发动机故障，应及时采取相应措施进行解决。

在日常使用中，要注意保养发动机，使用优质的机油和油品，避免水分过多，及时更换活塞环等，以保证发动机的正常运转。

气缸常见故障及原因
1. 气缸内缸体磨损
常见原因：长期低速行驶，老化油脂等无法保障润滑，气缸内壁磨损，降低发动机效率。

2. 活塞磨损
常见原因：经常高负荷，行驶在粉尘和颗粒较多的地方可能导致活塞和气缸壁磨损，加速磨损和劣化。

3. 活塞环磨损
常见原因：老化油脂，高速高温，重泵滑动，使用时间过长等可能导致活塞环磨损，影响密封效果。

4. 润滑不良
常见原因：油脂老化，油位过低或过高，油压不足等可能导致气缸润滑不良而出现故障，降低发动机效率。

5. 渗漏气门
常见原因：泄漏的气门可能会对发动机造成损失，因为它们会阻碍正常的燃烧过程，这可能导致发动机出现问题，效率下降。

6. 烧机油
常见原因：使用时间长，高温高压，增加磨损，降低气缸内零部件密封效果，导致机油燃烧，影响发动机效率。

看柴油机废气颜色判断故障及检修柴油机燃油完全燃烧后，正常排气颜色一般为淡灰色，负荷略重时为深灰色。

柴油机在工作中，偶尔会出现排黑烟、白烟、蓝烟等不正常现象，它是判断柴油机故障的条件，分析如下：（一）黑烟柴油是复杂的碳氢化合物，喷入燃烧室内未燃烧的柴油受高温分解，形成炭黑。

排气时随同废气一起排出形成黑烟。

黑烟是燃烧室内燃料燃烧不完全的表现。

其主要影响因素如下：1.活塞环、气缸套等磨损活塞环、气缸套磨损后，引起压缩压力不足，使气缸在压缩行程结束时，混合气混合的正常比例改变，使燃油在无氧条件下燃烧，产生积炭。

2.喷油器工作不良喷油器不雾化或滴油，使燃料不能充分地与气缸内的空气混合，也不能充分燃烧。

由喷油器工作不良引起的排黑烟现象在柴油机低速运转时较明显。

因为低速运转时气缸内进气涡流较弱，油滴或油束被气流冲散的可能性减少并且停留的时间较长，更容易形成碳黑排出。

3.燃烧室形状改变燃烧室形状的制造质量不符合技术要求，使压缩余缝过大过小以及活塞位置装错，都会使燃烧室形状改变，从而影响燃油与空气混合质量，使燃油燃烧条件变坏。

4.供油提前角调整不当1)供油提前角过大，燃油过早喷入燃烧室内，由于此时气缸内压力温度较低，燃料不能着火燃烧，当活塞上行，气缸内达到一定压力和温度，可燃混合气燃烧。

2)供油提前角过小，喷入汽缸内的燃油过迟，一部分燃料来不及形成可燃混合气就被分离或排出，随废气排出的燃料受高温分解，就形成黑烟。

5.供油量过大供油量过大，使进入汽缸内的油量增多，造成油多气少燃油燃烧不完全。

另外，工作负荷过重、燃油质量低劣、工作温度过低也会引起排气冒黑烟。

（二）蓝烟润滑油进入气缸，受热蒸发成为蓝色油气。

随废气一起排出蓝色烟雾，其主要原因为： 1、空气滤清器阻塞，进气不畅或油盆内油面过高（油浴式空气滤清器）。

2、燃油中混入润滑油。

3、活塞环对口。

4、在机体通向气缸盖油道附近的气缸垫烧毁。

5、活塞环、活塞、气缸套磨损（三）白烟柴油机在刚起动时或冷机状态时，排气管冒白烟，是因为柴油机气缸内温度低油气蒸发而形成。

活塞与气缸的密封原理
活塞与气缸的密封原理主要如下:
1. 利用活塞环实现气密。

活塞环通常采用流体密封,也有一部分采用新型材料实现干式气密。

2. 活塞环材质要有弹性和韧性,能吸收缸体热胀冷缩的影响并密封气缸。

常用材料有氟橡胶、钢环、碳纤维复合材料等。

3. 活塞环在工作时承受极高压力和温度,依靠活塞环的回弹性紧贴在气缸壁实现气密。

4. 活塞环在上下滑动时,利用机油的润滑作用减小摩擦阻力,减少磨损。

5. 活塞本身要设计成略小于气缸,留有热胀间隙。

活塞要轻而刚,不易变形。

材料常用铝合金等。

6. 气缸表面要精加工,减小表面粗糙度,活塞环与气缸壁之间的间隙最好能控制在微米级。

7. 通常还需要在气缸内喷洒少量机油,保持润滑并增强密封性能。

8. 密封要兼顾气密性与活塞的顺滑滑动,需要专业设计与精密制造。

四川农机年第6期气缸套是发动机的心脏零部件、燃烧室部件中的主体，也是发动机上承受磨擦、高温、高压的易损件。

气缸套内壁与活塞顶、气缸盖底面共同构成燃烧工作容积，发动机工作时，气缸套内表面直接与高温、高压的燃气接触，燃气的爆发压力可达4×106Pa ，最高温度可达2000℃左右且具有强烈的腐蚀作用，而进气过程的冷空气及外表面冷却水的温度只有几十度。

缸套内外之间产生的压力差和温差，使缸套内表面（触火面）由于膨胀受到外表面（水冷面）的阻碍而产生压应力，缸套外表面（水冷面）因受到内表面（触火面）的拉伸作用而产生拉应力。

同时气缸套内壁还受到活塞及活塞环组的摩擦、敲击和侧推力作用，外表面受到冷却水的腐蚀和穴蚀，上部受到气缸盖安装预紧力的作用，这些都使气缸套受到相当大的机械应力、热应力以及化学腐蚀等侵害。

鉴于气缸套的工作条件十分恶劣，所以气缸套在使用过程中难免会产生各种失效，而一旦发生故障失效轻则使发动机压缩无力、起动困难、排气冒蓝烟或黑烟使环保性能变差；导致发动机功率下降使动力性能变差；增加燃油、机油消耗量使经济性能变差；重则会引起敲缸、缸套破损甚至损坏发动机使安全性能变差。

这些都要间接或直接影响到农耕、农种、农收，耽误农时减少农民收入。

因此准确判断农用发动机气缸套失效的形式，探究其失效成因，对采取措施预防失效的发生和发展就显得非常重要。

笔者以柴油机湿式气缸套为例，对气缸套磨损、拉缸、穴蚀、刷台、碎裂等几种失效形式进行分析。

1磨损1.1磨损失效现象：发动机压缩不良，密封性变坏，起动困难，功率下降，燃油消耗率上升。

气缸套的磨损也使大量机油上窜到燃烧室，排烟、积炭结焦现象严重，并使活塞环失去弹性，发动机过热。

另外，发动机在工作时活塞与气缸的敲击声也增大。

拆检时可以发现气缸套最大磨损量的直径在上肩台附近呈上大下小的倒锥形；有的最大磨损直径在气缸套中部，呈中间大两头小腰鼓形；有的最大磨损直径方向与最小磨损直径方向几乎互相垂直，呈长短轴方向的椭圆形；也有的气缸套内孔磨损根本无规律可循。

气缸活塞与缸体的配合间隙
气缸活塞与缸体之间的配合间隙是指气缸活塞在缸体内的运动时，活塞与缸体之间的间隙大小。

配合间隙的大小对气缸的密封性、磨损、散热和润滑等性能有很大影响。

一般来说，活塞与缸体的配合间隙应具备以下几个特点：
1. 密封性：活塞与缸体之间的间隙要足够小，以确保气缸的密封性能。

较小的配合间隙可以减少气缸工作时的泄漏和磨损，提高发动机的效率。

2. 磨损：活塞与缸体之间的间隙不能过紧，否则容易造成活塞卡死或磨损过快。

适当的间隙可以降低由于杂质、热膨胀等因素引起的磨损。

3. 散热：活塞与缸体之间的适当配合间隙可以促进热量的传导和散发，提高散热效果，避免过热引起的问题。

4. 润滑：配合间隙的大小会影响润滑油膜的形成和保持，较合适的配合间隙可以保证润滑油膜的稳定性，减少金属间的直接接触和磨损。

根据不同的发动机类型、用途和工作条件，活塞与缸体的配合间隙会有所不同。

一般来说，汽车发动机活塞与缸体的配合间隙范围为0.02-0.07毫米，摩托车发动机的配合间隙范围为0.01-0.03毫米。

然而，具体的数值还需要根据发动机设计和制造要求进行确定。

发动机摩擦扭矩定义全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：发动机摩擦扭矩定义发动机是汽车的心脏，发动机的性能直接影响着整车的性能。

在发动机的工作中，除了燃烧产生的动力之外，还有一个重要因素是摩擦扭矩。

摩擦扭矩是指发动机内部各零部件之间因为接触表面的相对滑动产生的阻力矩。

要理解发动机摩擦扭矩，首先需要了解什么是扭矩。

扭矩是描述物体绕轴旋转受到的力矩，它和物体的转动惯量以及角加速度有关。

在发动机中，扭矩是由于气缸内气体的高温高压燃烧产生的力矩。

发动机内部的摩擦扭矩主要是由以下几个方面造成的：1. 活塞环和气缸套之间的摩擦：活塞在气缸内上下运动时，与气缸套之间会产生摩擦力，这种摩擦会造成活塞的运动阻力，增加发动机的摩擦扭矩。

2. 曲轴和主轴承之间的摩擦：曲轴是发动机内部的一个重要零部件，它需要在高速旋转的情况下承受各个活塞的力量。

曲轴和主轴承之间如果摩擦力过大，会降低曲轴的旋转效率，增加发动机的摩擦扭矩。

3. 齿轮传动系统的摩擦：发动机内部的齿轮传动系统也会产生一定的摩擦力，影响发动机的效率。

针对以上问题，发动机设计师们采取了一系列减小摩擦扭矩的措施：1. 采用低摩擦材料：为了减小活塞环和气缸套之间的摩擦，可以采用低摩擦材料，如涂层陶瓷材料等。

2. 优化曲轴设计：设计更合理的曲轴结构，减小曲轴和主轴承之间的摩擦。

3. 使用高效润滑系统：采用高效的润滑系统，减小零部件之间的摩擦，提高发动机的效率。

4. 优化齿轮传动系统：采用更合理的齿轮传动系统设计，减小摩擦力。

通过以上措施，可以有效减小发动机内部的摩擦扭矩，提高发动机的效率和性能。

发动机摩擦扭矩的减小是发动机设计中的一个重要方向，对于提高汽车的整体性能具有重要意义。

发动机摩擦扭矩是描述发动机内部摩擦力的一个重要参数，它会直接影响发动机的运转效率和性能。

减小摩擦扭矩是发动机设计中的一个重要目标，通过优化设计和采用新的材料和技术，可以有效降低发动机内部的摩擦力，提高发动机的效率和性能。

电容法测量汽缸套磨损简介中图分类号：tm文献标识码：a文章编号：1007-0745（2008）06-0036-01摘要：我国军用动力正朝着高功率，高可靠性，高经济性发展，发动机活塞环—气缸套摩擦副的工作状况直接影响其寿命、可靠性、经济性和排放特性。

因此有必要对发动机活塞环——气缸套摩擦副的摩擦状态进行深入的研究。

现已开展的气缸套活塞环间的磨损故障诊断研究，虽对磨损机理做了一定的研究，却很难对磨损程度做出定量分析，无法对其寿命进行有效的评估。

本文介绍的电容法测量发动机气缸套磨损状况，不仅能分析磨损机理，还能对磨损程度进行定量的分析。

关键词：发动机气缸套电容法摩擦副内燃机气缸套的磨损是一种非均匀的三维表面磨损。

测量出其磨损图，除了可对目前摩擦学界所研究的气缸套材料、润滑油品质及发动机的结构等进行综合评价外，还可以对发动机的寿命进行有效的预测。

一、采用电容法测量的必要性内燃机气缸套的磨损是相当复杂、缓慢而且非常微小的磨损。

其复杂性是由于内燃机活塞副的运动特点和动力特性造成的。

在整个工作过程中，不仅活塞的运动速度和受力的方向及大小是瞬时变化的，而且活塞的两侧（主推力边和次推力边）所受的力的大小也是不同的。

也就是说，不仅沿气缸套母线方向的速度和力的大小是变化的，而且沿气缸套的圆周方向其值也是变化的。

这就使得气缸套的内表面形成了三维不均匀磨损，即沿气缸套母线方向形成了锥度，而沿圆周方向则造成了失圆。

以往所用的测量方法，如称重法、刻痕法和放射性同位素法以及现在所用的铁谱法和光谱法，都无法满足气缸套磨损状态的测量要求。

电容法是基于气缸套为三维磨损的特点，有较好的重复性，并且测点多、位置确定。

磨损具有两个明显的特征：一是其量值是一个与原始状态相比的相对量，二是其外在表现使零件的实体减少，使摩擦副配合间隙加大。

因此，摩擦副配合间隙量的大小，基本上可以反映出磨损量的大小。

而间隙的大小可以用电容量的多少反映出来。

二、测量原理及方法测量、分析系统主要包括：电容测微仪、数据采集仪、传感器、采集软件及计算机。

第四节活塞环的检修活塞环是柴油机燃烧室的组成零件之一。

具有保持活塞与气缸套之间有效密封的作用和将活塞热量传递给气缸壁的散热作用，以及调节气缸润滑油的作用。

活塞环又是柴油机的易损零件，主要损坏形式有：过度磨损、折断、粘着和弹力丧失等。

活塞环的工作性能直接影响气缸和柴油机的工作性能。

为此，应定期地通过扫气口检查和判断其工作情况。

一、扫气口检查通过扫气口检查活塞环等零件是获取柴油机运转过程中气缸工作信息的直接、简便和经济的方法。

1．检查方法(1)准备柴油机停车后一段时间，拆除扫气箱上操纵侧的气缸观察孔盖板，清洁观察孔。

借助一长柄强光灯泡伸入缸中进行观察。

此工作应由两人配合进行，一人观察，一人记录观察情况。

检查中应使冷却水或冷却油保持循环，以便检查有无漏泄：关闭主起动阀和起动空气，并啮合盘车机；盘车使活塞处于下止点，并由此位置开始检查。

为了观察清楚和判断正确，必须把零件工作表面擦拭干净。

(2)观察部位观察时，盘车使活塞上行至扫气口下方，自观察孔观看检查气缸壁和活塞头部；当活塞上行通过扫气口时，清洁并查看活塞头、活塞环和活塞裙工作表面；活塞继续上行，查看气缸套下部和活塞杆的情况。

2．观察活塞环的工作状况活塞环在气缸中有以下几种可能出现的状况，观察时应细心观察、分析和判断。

(1)活塞环良好工作状态：活塞环与气缸工作表面光亮、湿润，环在环槽内活动自如，无过度磨损痕迹，环的棱边可能尖锐但无毛刺。

(2)活塞环表面有局部轻微擦伤，且对应棱边尖锐有毛刺，对应缸壁也有轻微磨损。

(3)活塞环表面上有纵向拉痕，是由燃油中硬质颗粒造成的。

(4)活塞环槽内如积炭较厚和较硬使环粘于环槽中，将会造成气缸密封不良。

此时可用木棒触动活塞环检查其是否粘着和粘着的程度。

(5)活塞环裂纹或折断，亦可用木棒触动进行判断。

(6)活塞环漏气，使环表面干燥发黑，且缸壁上有大面积干燥发黑表面。

(7)活塞头、头几道环和环槽内有带颜色（稍白、黄、褐色等）的灰状堆积物，是气缸油中碱性添加剂导致，可引起缸套严重磨损。

汽车发动机气缸磨损的基本规律和维护分析汽车发动机气缸磨损的基本规律和维护分析摘要：汽车发动机在使用一段时间后，在没有达到大修的间隔里程，有时会出现明显的气缸窜气、烧润滑油严重和动力不足等现象，造成这种现象的实质是气缸的早期磨损过甚。

本文分析了汽车发动机气缸磨损的基本规律和原因，提出了具体的维护措施，供大家参考。

关键词：气缸；磨损；措施中图分类号：TH138.51文献标识码： A 文章编号：1前言发动机是汽车的动力之源，其性能的好坏直接决定着汽车技术状况的好坏气缸是发动机中的一个重要部件，它在使用中的磨损程度，决定着发动机的使用寿命。

气缸与活塞环是一对构成发动机燃烧室的磨擦副，这对磨擦副的密封性能，是决定发动机动力性和经济性的重要因素。

随着发动机工作时间的增加，气缸与活塞环不断的磨损，从而使其密封性能逐渐恶化，所以要保持发动机的动力性和经济性指标，延长其使用寿命，就必须在使用和维修作业中采取措施，以延缓这个磨损过程，要达到此目的，有必要分析气缸的磨损机理，从而找到减缓气缸靡损的措施。

2 气缸磨损的基本规律气缸的工作条件非常复杂，它是在润滑不良、高温、高压、交变载荷和腐蚀性物质条件下工作的。

一般来说，气缸的正常磨损是有一定的规律性，具体表现为：（1）轴向截面的磨损规律沿着气缸轴向截面的磨损，在活塞环有效行程范围内呈上大下小，即磨成一定的锥形，在第一道活塞环上止点略下处磨损最大。

气缸口活塞环没有接触到的部位几乎没有磨损，于是就形成了“缸肩”。

油环下止点以下部位，气缸也乎没有磨损。

（2）径向截面的磨损规律在平行于气缸圆周方向的横截面上，气缸磨损成不规则的椭圆形，使圆度偏差增大。

磨损最大部位发生在进气门的对面。

（3）同一台发动机的磨损规律不同气缸磨损情况不尽相同，一般水冷发动机的第一缸前壁和最后一缸的后壁磨损最为严重。

3 气缸磨损的原因3.1 构造引起的正常磨损① 润滑条件不好，使气缸上部磨损严重气缸上部邻近燃烧室。

发动机活塞与气缸的配缸间隙发动机活塞与气缸的配缸间隙是极为重要的技术参数。

不同车型的发动机，特别是现代强化发动机，由于其各自的结构，材质及其他各种技术参数不同，活塞与气缸的配缸间隙也不尽相同。

不论何种发动机，其合理的配缸间隙都是同制造厂家根据发动机的特点材质，设计经验并经多次试验而确定的随车的使用说明己和维修手册，是指导使用和维修的大纲。

在未能吃透发动机结构特点和使用机理之前，不可随意减小配缸间隙，相反，对于使用后的发动机，考虑到发动机缸体等零部件的变形及其他因素，在大修镗磨气缸时，对于发动机制造厂家提供的维修数据，（配缸间隙）还应选取上偏差，以免由于未能纠正发动机零部件的变形因素引起的位置精度的偏差，导致不易发现的偏缸等故障。

1 发动机结构，材质等不同，配缸间隙亦不同。

发动机活塞与气缸必须有一定的配缸间隙，首先是由于活塞与气缸是发动机中最重要的摩擦副之一，如缸套与活塞及环组间的摩擦力小，发动机的摩擦功耗也小，反之，将造成相当大的功耗；而且活塞与气缸的摩擦表面保持一定的间隙，是考虑活塞裙部的热变形、弹性变形及气缸壁与活塞裙部接触之间的载荷和速度等的影响，以保证活塞裙部有足够的润滑油膜，否则，将导致缸套一活塞环组的急剧磨损。

其次，由于车用发动机活塞是由铝合金制造的，铝合金的膨胀系数稍小一些，但与铸铁相比还是有较大的区别，尽管目前大多采用的硅铝合金相对其他铝合金的膨胀系数稍小一些，但与铸铁相比还是有较大的区别。

如果配缸间隙太大，会引起“敲缸”密封不良（漏气、窜油）、动力下降；太小，则会使活塞裙部没有膨胀的余地，接触压力超过活塞和气缸之间的油膜所能承受的挤压强度（一般4.9MPa-9.8MPa）润滑油膜将被破坏，引起粘着磨损（拉缸）故障，不同材料的活塞其配缸间隙亦不相同（表1）。

表1 不同材料活塞的配缸间隙活塞材料配缸间隙/mmY合金0.001 6DLo Ex合金0.001 4D过共晶合金0.001 1D注：表中D为气缸直径/mm。